专利名称：数字式可控硅控制用移相器的制作方法
技术领域：
本发明属于数字控制技术领域，特别涉及一种数字式可控硅控制用移相器。
目前常见的可控硅控制用移相器有单结晶体管组成的压控移相器和余弦移相器等，它们都是由控制电压的改变来实现控制目的的，存在控制精度不高和工作不够稳定的缺点，严重影响可控硅整流技术的推广和应用，同时由于控制量本身是模拟信号，在需要与计算机联网应用，以及远距离控制时，都有许多不方便的地方，不适于现代技术的发展和应用。
本发明的目的就是针对上述情况而研制一种控制量为数字式，移相精度由高稳定的脉冲源作保证的数字式可控硅控制用移相器。
本发明由数字式延时电路和驱动用脉冲源电路以及控制数字量产生电路所构成，其主要特征是数字式延时电路由一个可将待同步的正弦信号正向过零时刻检出的输入电路和一个具备控制功能计数器所组成;驱动用脉冲源电路可以由高稳定的振荡器组成，例如可以用晶体振荡器或别的振荡器，其频率可以由所需的移相精度来决定，例如对50Hz交流电，则需选其频率大于180KHz，才能取得移相精度大于0.1度电角度的结果。当然为了显示时与习惯相符，也可选特定频率，例如对50Hz交流电，选180KHz;对60Hz交流电，选216KHz，则一个脉冲相当于移相0.1度电角度;控制数字是产生电路，可以由任何产生数字是的电路组成，例如可以是可逆计数器，由其输出作为控制数字量，可以是拨码盘，也可以是计算机的输出等。上述三个电路之间的连接关系为所述的驱动用脉冲源电路向数字式延时电路中的计数器输出设定频率的高稳定脉冲，它的每一个脉冲代表着移相的最小的单位电角度;而移相角度由数字量产生电路代表的数字与这一单位的乘积，这一数字输入到数字式延时电路;数字式延时电路在待同步正弦信号正向过零时刻启动计数器，当计数器的计数与输入控制数字量产生电路的数字量相符时刻，输出一个所需的移相脉冲。
以下结合实施例对本发明作进一步描述。图2所示的是对50Hz交流电作0°至180°电角度移相的数字式可控硅控制用移相器电原理图。
本例为了描述方便，脉冲源频率选为特定频率180KHZ。这样1个脉冲相当于移相0.1度。由IC1、IC2、IC3、IC4所组成的四位计数器，选用4片MC14029。由片上U/D和B/D控制端接OV，定义了此计数器是十进制减法计数器。图中接法表明IC4是最低位，IC3、IC2、IC1依次为高位。由于最低位C1端接0V，本计数器除了预置工作状态以外，始终处于计数工作状态。也即是说，由各片的PE控制端控制，当PE为+5V时，计数器是预置工作状态;当PE为0V时，计数器处于十进制减法工作状态;本计数器只有这两个工作状态。IC4至IC1，每片都有四个预置数输入端，按BCD码，在PE为+5V时预置进一个数。控制是产生电路与这里的预置数输入端相联，产生13个输入端的控制电平，0电平为0V，1电平为+5V。例如控制数字是产生电路，产生0900这样一个数就相当于，在IC4的J3J2J1J0输入一个“0000”的电平、IC3的J3J2J1J0输入一个“0000”电平，在IC2的J3J2J1J0输入一个“1001”电平;在IC1输入一个“0000”电平。也即计数器在预置时，预置进了一个对应的“0900”的数。在PE为0V的瞬间开始，计数器作十进减法计数，记满900个脉冲时计数器为零，再记一个脉冲，则计数器翻为9999。由于只考虑180°移相，IC1的J3J2J1始终输入是0电平，所以只有记为9999以后，IC1的输出端Q3才会变为1电平，所以将其作为输出，它由0电平，翻为1电平的瞬时，正是企望移相的时刻。所以由IC5将其放大、微分之后，在D点即可得到所企望的移相正脉冲。上例900个脉冲，正好是90°。参考正弦波由A点输入，经变压器隔离，直接送到IC4，将其整形为方波，其方波的对应关系是，正弦波大于零，对应是方波零电平;正弦波小于零时，对应的是方波1电平(+5V)。此方波接到计数器的PE端，使之在正弦波大于零的半个周期内计数，小于零的半个周期，处于预置工作状态，也即初始等待状态。
本例所示的是某相的移相实例，实际运用中是根据半控桥、全控桥或某个单相的需要，选用三个、六个或一个，然后将这样移相脉冲组合起来用于实际之中。其中控制数字是产生电路是公用的，由它来决定移相角度。图3是上例移相90°电角度时，A、B、C、D点的波形示意图。
根据本发明所制造的数字式可控硅控制用移相器，不仅能够产生高精度的可控移相脉冲去适时触发可控硅，控制由可控硅组成的开关式直流电源，而且方便计算机联网应用和远距离控制。可广泛适用于励磁、浮充电等使用可控硅整流器的地方，是现在可控硅控制用移相器的更新换代技术。
附
图1为本发明的原理的方框图。图中A为待同步正弦信号输入端，1-为数字式延时电路，2-为控制数字是产生电路，3-为驱动用脉冲源电路，D为移相脉冲输出端。
权利要求
1.一种由数字式延时电路，驱动用脉冲源电路和数字量产生电路所构成的数字式可控硅控制用移相器，其特征在于所述的数字式延时电路由一个可将待同步的正弦信号正向过零时刻检出的输入电路和一个具备控制功能的计数器所组成；所述的驱动用脉冲源电路由高稳定的振荡器组成，其频率由电源频率和所需移相精度所决定；其控制数字量产生电路由任何产生数字量的电路组成；三者之间的联接关系是所述的数字式延时电路先行接受控制数字量产生电路输出的移相角度数字量，在待同步的正弦信号正向过零时刻，其间计数器开始启动，对驱动用脉冲源电路输出的设定频率的高稳定脉冲进行计数，待所计数字与数字量产生电路输出的数字量相符时，输出一个所需的移相脉冲。
全文摘要
一种由数字式延时电路，驱动用脉冲源电路和数字量产生电路所构成的数字式可控硅控制用移相器。驱动用脉冲源电路向数字式延时电路输出设定频率的高稳定脉冲，移相角度通过控制数字量产生电路以数字形式预置给数字式延时电路，数字式延时电路从待同步的正弦信号过零时刻起开始进行计数，直至数到与控制数字量相符时，输出一个所需的移相脉冲。本发明具有控制精度高，便于计算机联网和远距离控制。可适用于励磁、浮充电等使用可控硅整流器的地方。
文档编号H02M1/06GK1079343SQ9210404
公开日1993年12月8日 申请日期1992年5月28日 优先权日1992年5月28日
发明者李恭敢 申请人:武汉水利电力学院